ブレークスルーは、空洞内の原子の挙動を操作するためにレーザー光を使用することによって可能になった。レーザー光を慎重に制御することで、研究者は、一部のエネルギーを有用な仕事、たとえば量子バッテリーの充電に使用し、もう一部のエネルギーを熱に変換する状況を作り出すことができた。この成果は、量子系に熱力学的原理がどのように適用されるかを理解しようとする量子熱力学の分野において、重大な前進である。

「これは量子熱力学の理解における大きなブレークスルーである」と、バーゼル大学の研究者であり、この研究の第一著者であるエンリケ・サハグン博士は述べた。「長い間、私たちは、量子系における有用なエネルギーとランダムな運動を分離することは不可能であると思っていたが、私たちの結果はそのようなことはないことを示している。」

この発見は、1798年にラムフォード伯爵が熱は物理的な物質ではなく、運動を通じて生成されることができるエネルギーの形態であることを観察した仕事に基づいている。この洞察は、熱力学の開発の基礎を築き、熱力学は以来物理学の基本原理となっている。

このブレークスルーの影響は重大であり、量子レベルでのエネルギーを利用し制御する新しい技術の開発につながる可能性がある。これは、量子コンピューティング、量子暗号、量子通信などの分野に広範囲にわたる影響を及ぼす可能性がある。

「このブレークスルーは、エネルギーと量子系の関係について私たちが考え方を変える可能性がある」とサハグン博士は述べた。「量子レベルでのエネルギーを利用し制御する新しい技術の開発につながる可能性があり、幅広い分野に重大な影響を及ぼす可能性がある。」

バーゼル大学の研究者は、現実世界の問題に適用することを目的として、技術をさらに開発し、洗練化する作業を現在行っている。また、新しい量子バッテリーやその他のエネルギー収集装置の開発を含む、発見の潜在的な応用についても探究している。

この分野での研究が進むにつれ、近い将来に重大なブレークスルーが見られる可能性が高い。バーゼル大学の研究者の発見は、この分野における大きな前進であり、将来的に研究と開発の新しい道を開く可能性がある。